大手笔!揭秘谷歌数据中心全球性扩展计划

作者:zl001 来源:探索宇宙网编辑整理 2019-05-15 16:42:48

随着云计算以及大数据的迅猛发展,越来越多的企业将云计算与大数据列为未来发展战略。尤其是一些国际巨头,在这波新技术浪潮中早已布局完毕,牢牢站立在云计算与大数据的浪之巅,不仅在技术上引领业界的发展,而且在基础设施方面的投资也让人觉得“是不可思议的大手笔”。

谷歌的数据中心一直让业界为之者迷,不仅是谷歌数据中心的数量让人惊讶,还包括它在数据中心方面的创新引导的数据中心行业的发展,包括它在能源、管理、架构方面的创新。谷歌每年都在科研创新方面投入大把资金,包括软硬件方面。在基础设施方面的投资,尤其是在数据中心上,完全可以说是大手笔!

据报道,自2006年谷歌建立自己的自定义数据中心以来,谷歌在互联网基础设施方面的投资已经超过210亿美元。而在最近的几个季度,每个季度的投资甚至都超过了10亿美元。尤其在今年的第二季度,谷歌创纪录的在数据中心方面投入16亿美元。这其中的主要原因是之前谷歌层推出了一个数据中心的全球性扩展计划。

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Google的季度资本支出的图表

如此巨额的投资,谷歌又是如何选择数据中心的建设地点?主要有以下几个方面的因素:

1、大量的廉价电力;2、绿色能源,更注重可再生能源;3、靠近河流或湖泊;(设备冷却需要大量水源)4、用地广阔;(隐秘性和安全性)5、和其他数据中心的距离;(数据中心之间的快速链接)6、税收优惠。

谷歌数据中心的分布

截至2010年8月的信息,谷歌共有36个数据中心。其中美国有19个、欧洲12个、俄罗斯1个、南美1个和亚洲3个(北京-Google.cn、香港-Google.com.hk和东京各1个)。再联系前文说的近段时间的巨额投资,谷歌的数据中心庞大了不少。

下面再来看看最近谷歌在数据中心方面都有哪些投资:

2013年4月11号,谷歌宣布将投资3亿欧元(约合3.9亿美元)来扩建位于比利时的欧洲数据中心。同时表示,它将升级比利时的欧洲数据中心里的设备,以满足其网络服务不断增长的需求。目前,该数据中心现有120名左右的员工,是同类数据中心之中能源效率最高的一个数据中心。谷歌的各项服务如搜索、Gmail或YouTube等所产生的信息均是在比利时布鲁塞尔西南方的St. Ghislain的行业级数据中心处理的。

2013年4月20日,谷歌表示将在美国北卡罗来纳州建数据中心,投资超6亿美元;(在此之前,谷歌已宣布在爱荷华州的康瑟尔布拉夫斯注入2亿美元扩建的扩展资金,在其本部所在地南卡罗来纳州的伯克利县注入6亿美元扩展资金)。另外,谷歌还将参与由Duke Energy主导的新可再生能源计划。Google还表示,数据中心将使用可再生能源。

谷歌会在当地建设新数据中心,从而使公司在考德威尔县(Caldwell County)数据中心的总投资达12亿美元以上,该数据中心是谷歌的第八大数据中心。

节能环保

说到节能环保方面,谷歌也是业界的翘楚之一。据谷歌公布的数据显示,谷歌数据中心能源消费达到2.6亿瓦特,这相当于弗吉尼亚州首府里士满或者加州欧文市家庭用户的所有用电量,或者说,这相当于一座标准核电站1/4的输出功率。据谷歌表示,平均每次搜索耗电为0.3瓦时。

由于数据中心在能源方面的表现实在太恐怖,所以谷歌一直加强对于节能方面的研究与控制。据资料显示,目前谷歌拥有全球3%的服务器,但是只使用了全球数据中心1%的电力。这得力于谷歌一直大力使用节能环保技术。在这基础上谷歌表示,目前数据中心能源消费的25%来自可再生能源,并计划将该数字在今年提高到30%。

2005 年,Google 数据中心拥有 35 万台服务器,电力消耗 12 亿度;2010 年,Google 数据中心拥有 90 万台服务器,电力消耗 19 亿度

谷歌服务器的数量占全球服务器数量的 2.8%,但其电力消耗低于全球数据中心的 1%

谷歌又是如何降低数据中心方面的能耗的?

首先,近年来谷歌采取了各种措施降低其数据中心的PUE值。它将其数据中心“冷通道”(Cold Aisle)的温度保持在27℃左右,以节约能源;并使用外部空气冷却其数据中心,而不是使用耗能的冷却系统。

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从上图可以看出 Google 数据中心的 PUE 值一般不超过 1.5,最近更是低于 1.2。同时,谷歌还研制了自己的节能服务器。谷歌从2000年就开始强化服务器的节能,目前谷歌所用的服务器都是自行设计,将设计好的服务器委由代工厂制造。谷歌的目的就是要打造一台相当节能的服务器,而重点就是要提升能源转换的效率。在挑选服务器的电源供应器上,Google采用高转换效率的电源供应器。此外,谷歌还注意到电力供应从主机板到各零组件的电力浪费,谷歌透过有效率的电压调节模块(efficient voltage regulator modules)来避免电力从主机板至各零组件在转换的过程中所造成的浪费。不只如此,由于谷歌的应用属性,服务器并不需要绘图处理器,因此拿掉不需要的零组件,不但减少电力的浪费,由于零组件数量降低,风扇的使用数目也可减少,提升整体服务器的用电效率。曾经有新闻报道,谷歌节电的秘密在于每个服务器里面都内建一个电池,这些电池不仅仅具有备用电源的功能,更为突出的是它们的能源转换率:99.9%,而大型的 UPS 的能源转换率为 92~95% 之间,实际上有了这些电池,谷歌的数据中心不再使用UPS了。

另外,谷歌还加大了重复利用的力度。由于数据中心的庞大,服务器不可避免会进入淘汰换装的循环阶段。但谷歌并非丢弃淘汰的服务器,而是透过回收机制,让老旧的服务器还能发挥最大的作用。谷歌的理想是希望每一台服务器的零组件都能重复使用,把回收的零组件继续用在新服务器上。目前谷歌有6成8的老旧零组件使用在新的服务器上,至于Google自身无法继续使用的零组件,谷歌则是透过出售或捐赠的方式,来延续老旧零组件的寿命。

此外,在水资源方面,谷歌同样也在尽量的节省。谷歌的大部分数据中心都是采用再生水。比如,在比利时的数据中心就在建置水过滤系统,所使用的水资源主要来自城市的污水或雨水,虽然净化后的水质还不足以当作饮用水,但透过过滤系统净化杂质,还是可以供给冷却水塔使用,降低Google的用水量。

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